Calidad nutricional de la planta de sorgo negro forrajero

AGRONOMÍA MESOAMERICANA 11(2): 79-84. 2000
CALIDAD NUTRICIONAL DE LA PLANTA DE SORGO NEGRO
FORRAJERO (Sorghum almum) PARA ALIMENTACIÓN ANIMAL1
Ana Lorena Amador2, Carlos Boschini2
RESUMEN
ABSTRACT
Calidad nutricional de la planta de sorgo negro forrajero (Sorghum almum) para alimentación animal. El
propósito de este trabajo fue determinar el desarrollo fenológico de la planta y su calidad nutricional de la planta de sorgo en diferentes etapas de crecimiento. La siembra se realizó en la Estación experimental Alfredo Volio Mata, de la
Universidad de Costa Rica. Se plantaron 18kg del 88% de semilla germinable. El primer muestreo se realizó 24 días después de la emergencia, y luego cada 14 días hasta los 150
días. La producción de biomasa verde y seca en tallos, hojas
y panoja fueron medidos a diferentes edades de crecimiento.
Se midió la cantidad de materia seca, proteína cruda, cenizas
totales, fibra neutro detergente y ácida, hemicelulosa, celulosa y lignina. Durante los primeros 52 días de crecimiento, la
producción de hojas fue mayor que la del tallo. A los 57 días,
el rendimiento de materia seca fue de 1395 kg/ha, compuesto en un 50% por hojas y otro 50% por tallos. La aparición
de la panoja se inició a los 94 días, con un aporte inicial de
50kg/ha de materia seca y de 2588 kg/ha a los 150 días. La
concentración de materia seca en la hoja fue mayor que en el
tallo, desde edades tempranas hasta los 136 días de crecimiento. El contenido de proteína cruda en la hoja fue siempre superior al mostrado en el tallo. En la hoja disminuyó de
28 a 16% conforme aumentó la edad de 38 a 150 días. En el
mismo periodo la proteína cruda en el tallo disminuyó de 18
a 5 % y en la planta total, la concentración pasó de 26 a 8%.
La fibra neutro detergente en hojas y tallos fue inferior a 60%
en los primeros dos meses de crecimiento y valores superiores
a 70% durante el restante periodo de crecimiento.
Nutritional quality of black sorghum (Sorghum
almum) for fodder for animal feeding. The purpose of this
study was to determine the phenological development and the
nutritional quality of Sorghum almun during different growth
stages. The seed was cultivated in the Alfredo Volio Mata
Experimental Station of the University of Costa Rica.
Eighteen kg of 88% germinal seed per hectare were planted.
The first sample was taken 24 days after sprouting and every
14 days thereafter, up to 150 days. The production of
biomass of the stems, leaves and ears of grain were measured
and the amounts (content) of dry mater matter, crude protein,
total ashes, neutral fiber and detergent acid, hemicellulosa,
cellulose and lignin were determined. During the first 52
days of growth, the output of leaves was higher than that of
stems. On the 57th day, a yield of 1395 kg of dry matter per
hectare, 50% leaves and 50% stems, was estimated. The ears
of grain appeared after 94 days, contributing 50kg per hectare
of dry matter. The concentration of dry matter in the leaves
was highest from the moment of sprouting to the 136th day.
The content of crude protein in the leaves was always
superior to that in the stems. In the leaves the crude protein
diminished 16%-28% between the 38th and 150th day of
growth. In the same period, the crude protein in the stem
diminished 5%-18%, and in the whole plant 8%-26%. The
neutral fiber and detergent acid in the leaves and the stems
were less than 60% during the first two months of growth and
more than 70% in the latter period.
INTRODUCCIÓN
cie, especialmente de tipo agronómico (Corrales, 1986;
Hernández, 1986; Alfaro, 1988; Villegas, 1990) y más
recientemente, evaluaciones digestivas de aprovechamiento animal (Jiménez, 1995).
El sorgo negro forrajero fue descrito en Argentina
en 1943, de donde parece se originó por un cruce espontáneo (Stevens, 1975; Simon, 1979). Se diseminó a
diferentes países como Estados Unidos, Australia, Shi
Lanka y Mozambique. Fue introducida a Costa Rica en
1949 desde Argentina y se comenzó a cultivar en las
fincas lecheras de Cot, Tierra Blanca y Potrero Cerrado
de la Provincia de Cartago. A partir de 1985 se comenzó a obtener resultados de investigación con esta espe1
2
Durante décadas, las fincas lecheras cultivaron forrajes de corte, es el caso del pasto imperial (Axonopus
scoparius) y Gigante (Pennisetum purpureum), los cuales fueron reemplazados por el pasto King Grass (Pennisetum hybridum), en la década del 70, debido a su alta producción de biomasa por hectárea.
Inscrito en la Vicerrectoría de Investigación, No. 737-97-006.
Estación Experimental Alfredo Volio Mata. Facultad de Agronomía. Universidad de Costa Rica.
AGRONOMÍA MESOAMERICANA
Posteriormente, la evaluación bromatológica y el aprovechamiento animal mostraron su baja calidad (Hernández, 1989). Reaparece a principios de la década del 90,
un interés marcado por el sorgo negro forrajero, particularmente en zonas de altura media y baja. La investigación sobre el potencial para la producción animal de
esta especie es inexistente en el país. Los productores de
Cartago y de San Carlos señalan que los animales tienen
altos consumos de forraje fresco o ensilado de sorgo negro y que los rendimientos de leche son similares a los
obtenidos con otras especies forrajeras de corte. Su fenología es muy diferente a la de pastos perennes de corte y su estudio debe contribuir a determinar el manejo y
aprovechamiento óptimo. Con este propósito se planteó
el presente trabajo, el cual tiene por objetivo determinar
el desarrollo fenológico de la planta y su calidad nutricional en las diferentes etapas de crecimiento.
MATERIALES Y MÉTODOS
El experimento se llevó a cabo en la Estación Experimental “Alfredo Volio Mata” de la Universidad de
Costa Rica. La estación se ubica a 1542 msnm, con una
precipitación media anual de 2050 mm, distribuida en
los meses de mayo a noviembre. La temperatura media
es de 19,5°C y la humedad relativa media es de 84%.
El suelo es de origen volcánico, clasificado como Typic
Distrandepts (Vásquez, 1982). Se caracteriza por una
profundidad media, con buen drenaje natural y una fertilidad media. El terreno empleado tiene un pH de 6,0.
La zona se tipifica ecológicamente como bosque húmedo montano bajo (Tosi, 1970; citado por Vásquez, 1982).
Se preparó una hectárea de terreno, arada y rastreada. Se fertilizó con 386 kg de la fórmula (N2-P2O5-K2O)
10-30-10. Se volvió a rastrear y se surcó a una distancia de 70 cm. La siembra se hizo con 18 kg de semilla
de sorgo negro forrajero (88% semilla pura germinable). La semilla fue mezclada con tierra seca fina, en
una proporción de 1:1 v/v, distribuida manualmente a
chorro continuo. A los 24 días de edad se realizó el primer muestreo de plantas y los siguientes se efectuaron
cada 14 días, hasta completar 150 días de edad. A los
40 días de la siembra se aplicaron 45,5 kg de nitrógeno
en forma de nitrato de amonio. Los sitios de muestreos
se realizaron al azar, recolectando 10 metros lineales en
el surco previamente seleccionado. Se tomaron dos
muestras de cinco metros cada una. La primera muestra se empleó para estimar la producción de biomasa,
separando tallos, hojas y panojas, cortadas las plantas a
tres centímetros sobre el nivel del suelo. Las diferentes
partes de la planta fueron pesadas y secadas en un horno a 60°C durante 48 horas, hasta alcanzar un peso
constante. Se molieron y se procedió a determinar el
contenido de materia seca en una estufa a 105°C, la proteína cruda por el método de Kjeldall y la cenizas totales (AOCA, 1980). La fibra neutro detergente (FND),
la fibra ácido detergente (FAD), la lignina fueron analizadas por el método descrito por Goering y Van Soest
(1970). Los valores de hemicelulosa y celulosa se obtuvieron por diferencia de las fracciones correspondientes. En la segunda muestra, las plantas se extrajeron
completamente, separando las raíces, tallos, hojas y panojas. Se midió el volumen radical, así como el largo y
grosor de los tallos en la parte basal y apical.
RESULTADOS
La producción de biomasa verde y seca, en tallos,
hojas, panoja y total, se midió en las plantas de sorgo
negro forrajero, a diferentes edades de crecimiento, las
cuales se presentan en el Cuadro 1. En la Figura 1 se
observa la curva de producción total de materia seca cosechada, así como el desarrollo progresivo de las partes
componentes de la planta conforme aumenta la edad.
Durante los primeros 52 días de crecimiento, la producción de hojas fue mayor que la del tallo. Se estimó que
a los 57 días, el rendimiento de materia seca fue de
1395 kg/ha, compuesto en un 50% por hojas y otro 50%
por tallos (relación hoja:tallo de 1:1). Posterior a esta
edad, el rendimiento del cultivo se incrementó con un
mayor aporte de los tallos. A partir de los 66 días, la relación hoja:tallo fue de 0,41 y disminuyó hasta 0,15 a
los 150 días (Cuadro 2). La aparición de la panoja se
inició alrededor de los 94 días, con un aporte inicial de
50 kg/ha de materia seca y de 2588 kg/ha a los 150 días.
12000
Producción de materia seca, kg/ha
80
Hoja
Tallo
Panoja
Planta
10000
8000
6000
4000
2000
0
20
40
60
80
100
120
140 160
Días
Figura 1.
Producción de materia seca en la planta de sorgo
negro forrajero a través de las edades de
crecimiento. Est. Exp. Alfredo Volio M. UCR.
81
AMADOR Y BOSCHINI: CALIDAD NUTRICIONAL DEL SORGO NEGRO FORRAJERO
Cuadro 1. Producción de materia verde y seca de la planta entera de sorgo negro forrajero y cada una de sus partes. Estación Alfredo
Volio M. UCR.
Materia fresca
edad
(días)
24
38
52
66
80
94
108
122
136
150
hoja
(kg/ha)
205
2350
2875
6350
7500
6590
8450
7230
2570
3700
tallo
(kg/ha)
1245
2225
15500
18275
23550
26950
22250
20350
25250
Materia Seca
panoja
(kg/ha)
total
(kg/ha)
hoja
(kg/ha)
tallo
(kg/ha)
450
2850
3750
3650
5740
205
3595
5100
21850
25775
30590
38250
33230
26570
34690
37
285
495
1080
1645
2000
2750
1930
930
1495
70
200
1575
1875
4000
6900
5807
5006
6893
La Figura 1 muestra que la mayor producción de forraje se alcanzó alrededor de dos semanas posteriores a la
emergencia de la panoja. Después de este momento
(108 días), se observa un descenso en el rendimiento de
hojas y tallos, a pesar del aumento de materia seca por
el desarrollo de la panoja. En el Cuadro 3, se presenta
la contribución porcental de biomasa de las diferentes
partes de la planta, incluyendo la raíz y en el Cuadro 4,
se muestran los valores medios de la altura y grosor de
los tallos, así como el volumen radical , observados durante las diferentes edades de crecimiento.
Cuadro 2. Relación hoja:tallo en diferentes edades de crecimiento de sorgo negro forrajero. Estación
Experimenal Alfredo Volio Mata. UCR
Edad
(días)
24
38
52
66
80
94
108
122
136
150
Relación
hoja:tallo
en base verde
Relación
hoja:tallo
en base seca
1,89
1,29
0,41
0,41
0,28
0,31
0,32
0,13
0,15
4,07
2,48
0,69
0,88
0,50
0,40
0,33
0,19
0,22
En el Cuadro 5 se presenta la composición nutricional de las partes de la planta de sorgo negro forrajero, en diferentes edades de crecimiento. La concentración de materia seca en la hoja fue mayor que en el tallo
desde edades tempranas hasta los 136 días de creci-
panoja
(kg/ha)
total
(kg/ha)
37
50
800
1045
1445
2588
355
695
2655
3520
6050
10450
8782
7381
10976
miento. A los 150 días el contenido de materia seca en
el tallo fue superior al hallado en la hoja. En la planta
total, la concentración de materia seca fue aumentando
de 10% a los 38 días hasta 38% a los 150 días. El contenido de proteína cruda en la hoja fue siempre superior
al mostrado en el tallo. El contenido proteico disminuyó progresivamente en la hoja de casi 28 a 16% conforme aumentó la edad de 38 a 150 días. En el mismo período, el contenido de proteína en el tallo disminuyó de
18 a 5% y en la planta total, la concentración pasó de
26 a 8%, incluyendo la panoja, la cual presentó un 16%
a los 108 días y disminuyó a un 10% a 150 días. El
contenido de fibra neutro detergente en hojas y tallos
fue inferior a 60% en los primeros dos meses de crecimiento. La hoja no presentó valores superiores a 70%
durante el restante periodo de crecimiento, mientras
que el tallo alcanzó ese nivel a los 80 días y posteriormente fue incrementando la fracción fibrosa hasta alcanzar 80% a los 150 días. La panoja mostró un contenido de fibra neutro detergente de 57% al iniciar su
emergencia (108días) e incrementó la concentración a
un 65% a los 150 días. La planta completa mostró valores de 50% de pared celular al inicio del crecimiento
y de 75% al final. Los componentes de la fibra neutro
detergente: hemicelulosa, celulosa y lignina, muestran
en hojas y tallos una concentración creciente conforme
aumenta la edad de la planta de sorgo negro forrajero.
La planta total tuvo valores de 21, 27 y 3% de hemicelulosa, celulosa y lignina a los 38 días y 28, 39 y 7,5%
a los 150 días. En este periodo, el cambio de concentración de hemicelulosa fue bajo, en la celulosa fue medio y muy alto en la lignina. En el Cuadro 5, se observa el contenido de cenizas totales hallado en hojas,
tallos y la panoja, así como los valores en la planta
completa a través del periodo de crecimiento.
82
AGRONOMÍA MESOAMERICANA
Cuadro 3. Distribución porcentual de la biomasa en las diferentes partes de la planta de sorgo. Estación Exp. Alfredo Volio
Mata. UCR.
Materia verde
Edad
días
Hoja
%
Tallo
%
Raíz
%
24
38
52
66
80
94
108
122
136
150
43,71
32,93
45,23
24,05
15,69
14,11
13,27
13,55
9,19
9,83
36,47
40,24
24,07
61,53
68,79
69,34
67,35
60,03
65,88
58,19
19,82
26,83
30,71
14,43
15,52
13,75
14,26
12,35
13,65
20
Materia seca
Panoja
%
2,80
5,11
14,07
11,28
11,98
Total
%
Hoja
%
Tallo
%
Raíz
%
100
100
100
100
100
100
100
100
100
100
53,8
41,7
44,7
35,7
26,4
18,3
17,7
13,9
11,9
12,9
26,8
33,3
23,4
45,9
54,4
64
62,2
60,4
57,8
50,5
19,4
25
31,9100
18,4
19,2
15,2
13,1
10,6
14,5
19,7
DISCUSIÓN
El sorgo se cultiva generalmente bajo condiciones
de climas secos y calientes. Comparado con el maíz, el
sorgo tiene un sistema radicular más fibroso y ramificado, lo que permite penetrar un mayor volumen de suelo para obtener la humedad (Leland, R.H. 1982). El
sorgo forrajero se adapta bien desde el nivel de mar
hasta los 1900 m.s.n.m y su crecimiento se limita a
temperaturas inferiores a los 13°C (Carrera, M., 1965).
Es un cultivo creciente entre los productores de leche y
requiere atención experimental en las zonas tanto de altura como de bajura en Mesoamérica. En el presente
estudio se cuantificó, a diferentes edades, la producción
de materia verde y materia seca a través del crecimiento de la planta de sorgo negro forrajero para uso en la
alimentación de animales rumiantes. El presente trabajo muestra el rendimiento total del cultivo, en diferentes edades de crecimiento, y su fraccionamiento en tallos, hojas y panojas, lo que permite conocer
separadamente la contribución de las partes de la planta e individualizar la composición nutricional de cada
Cuadro 4.
Edad
días
24
38
52
66
80
94
108
122
136
150
Altura, grosor basal y apical de los tallos y volumen radical durante las diferentes edades de crecimiento.
Altura
cm
7,84
17,20
28,35
61,97
149,90
229,13
287,40
240,00
267,83
274,20
Grosor
basal
mm
Grosor
apical
mm
Volumen
radical
cc
3,18
5,34
10,40
10,83
10,68
11,44
13,20
10,30
10,50
10,50
3,05
4,27
6,22
6,75
5,78
4,69
3,70
3,60
5,00
5,10
7
18
120
150
205
100
115
150
240
200
Panoja
%
Total
%
100
100
2,4
7,1
15,1
15,9
17,2
100
100
100
100
100
100
100
estructura vegetal. Tomando en cuenta el régimen lluvioso de Costa Rica, el cultivo de sorgo negro forrajero
podría cosecharse de cuatro a cinco veces al año, empleando las edades de corte recomendadas por Hernández, 1989 y Corrales, 1986. La producción de biomasa
observada en el presente experimento muestra que a
partir de 66 días de crecimiento se obtuvieron rendimiento superiores a 20 t/ha de forraje verde, equivalente a 2,6 t/ha de forraje seco. A los 108 días el rendimiento creció a 38 t/ha de forraje verde y a 10,4 t/ha de
forraje seco. En ambos casos se observa que el mayor
contribuyente al tonelaje lo constituye el tallo. Antes
de los 57 días, la producción de hojas en mayor que la
de tallo, y luego esta relación se invierte, siendo la producción de tallos predominante. En el Cuadro 5 se observa que a partir de los 65 días de crecimiento la composición química de la planta entera es buena y a partir
de los 85 días decrece su calidad, especialmente el contenido de proteína cruda en el tallo. Así mismo comienza a incrementarse el contenido de lignina en el tallo, a
pesar de observarse un 15% de materia seca en la planta total. En términos generales las hojas presentaron un
mayor contenido de materia seca y de proteína cruda
que los tallos. Los contenidos de proteína cruda encontrados en este experimento fueron superiores a los informados por Alfaro, 1988 y por Villegas, 1990.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
En la zona de altura de la Meseta Central, donde se
llevó a cabo el experimento, se obtuvo un buen rendimiento de materia seca en el sorgo negro forrajero, tomando en cuenta que es producto de primera cosecha.
Se estimó que hasta los 57 días de crecimiento, la planta está formada por una mayor proporción de tallos. El
crecimiento de tallos es muy acelerado, a los 66 días la
cantidad de materia seca en tallos es más de 1,5 veces
83
AMADOR Y BOSCHINI: CALIDAD NUTRICIONAL DEL SORGO NEGRO FORRAJERO
Cuadro 5. Contenido de materia seca del sorgo negro forrajero y su composición química, en diferentes edades de
crecimiento.
Parte de
la planta
Edad
días
Materia
seca %
Proteína
cruda
FND
%
FAD
%
Hemicelulosa
%
Celulosa
%
Lignina
%
Cenizas
%
Hoja
38
52
66
80
94
108
122
136
150
11,53
15,88
15,99
20,20
26,90
29,95
25,11
32,71
36,68
27,70
24,44
24,64
19,94
21,20
20,17
18,09
17,46
15,98
49,65
55,89
61,75
66,44
60,24
61,50
65,02
68,51
69,16
29,34
28,46
34,74
38,51
37,11
38,20
39,36
35,78
37,35
20,31
29,43
27,01
27,93
23,13
23,30
25,66
32,73
31,81
26,28
25,64
31,15
32,53
33,70
32,85
33,03
30,63
30,99
3,06
2,86
3,59
5,98
3,41
5,35
6,33
5,15
6,36
12,27
10,84
10,99
12,53
10,60
10,76
11,17
9,16
8,50
Tallo
38
52
66
80
94
108
122
136
150
5,86
9,58
9,44
9,88
16,08
12,25
23,85
22,23
41,18
18,93
15,97
13,10
8,62
7,39
5,44
4,87
4,80
5,24
54,36
58,33
64,11
69,33
74,93
72,46
77,97
81,60
79,97
31,09
31,42
40,83
48,08
54,07
47,73
54,18
57,04
53,91
23,27
26,91
23,28
21,25
20,86
24,73
23,79
24,56
26,06
28,50
28,61
37,37
44,02
48,03
41,25
46,44
49,61
46,68
2,59
2,81
3,06
4,06
6,04
6,48
7,74
7,43
7,23
19,73
16,52
15,67
15,87
11,74
8,81
7,38
7,44
8,07
Panoja
108
122
136
150
27,25
24,82
35,66
31,12
15,93
12,64
11,44
10,30
56,75
69,61
72,98
65,33
31,97
41,75
37,97
33,17
24,78
27,86
35,01
32,16
24,76
34,74
30,24
24,24
7,21
7,01
7,73
8,93
5,53
13,03
6,44
6,91
Total
38
52
66
80
94
108
122
136
150
10,41
14,07
12,10
14,70
19,69
18,06
24,24
26,18
38,20
25,97
22,00
17,79
13,91
11,99
10,12
8,70
7,70
7,90
50,58
56,59
63,15
67,98
70,03
68,37
74,13
78,26
75,05
26,69
29,31
38,35
43,61
48,42
44,02
49,44
50,63
46,76
20,89
28,70
24,80
24,37
21,62
24,36
24,69
27,64
28,28
26,72
26,49
34,84
38,65
43,25
37,78
42,10
43,43
39,25
2,97
2,82
3,28
4,49
5,16
6,24
7,34
7,20
7,51
13,74
12,47
13,77
14,31
11,36
9,07
8,89
7,46
7,86
el de hoja, proporción que continúa en el siguiente mes.
Entre dos y tres meses de crecimiento es la edad apropiada de cosecha de forraje para la alimentación animal,
debido al contenido de materia seca y proteína cruda.
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